(57)【要約】【課題】  ペットボトルの円滑な給排水を可能とするとともに、適切な温度の温水を供給することのできる太陽熱を利用した温水器を提供する。【解決手段】  温水器１には、複数本のペットボトル４を略箱形状の枠体２に配列する。各ペットボトル４は送水管３に接続する。送水管３は、所定間隔をおいて複数個のボトル接続口３１１が形成された排水管３１と、排水管３１の内部に収容され、排水管３１のボトル接続口３１１に対応する接続口３２１が形成された給水管３２と、排水管３１の各ボトル接続口３１１を通して給水管３２の各接続口３２１に接続される枝管３３とからなる。給水管３２に接続された各枝管３３を、ペットボトル４内部に挿入する。各ボトル接続口３１１には、ペットボトル４の口部４１を螺合する。給水管３２からペットボトル４に給水された水のオーバフロー水は、ペットボトル４の口部４１を通って排水管３１に排出される構成とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽熱により水を温めて温水を得る温水器であって、複数本のペットボトルが略箱形状の枠体に配列されるとともに、各ペットボトルが送水管に接続されてなり、
送水管を経て給水源からペットボトルに供給された水が太陽熱により温められるとともに、温められた水が送水管を経て外部へ供給されることを特徴とする温水器。
【請求項２】
送水管は、所定間隔をおいて複数個のボトル接続口が形成され、始端が閉鎖されるとともに終端が開口された排水管と、排水管のボトル接続口に対応する接続口が形成され、終端が閉鎖されるとともに排水管の内側に挿通された給水管と、排水管の各ボトル接続口を通して給水管の各接続口にそれぞれ接続された枝管とからなり、
排水管の各ボトル接続口にはペットボトルの口部と螺合可能なねじ部が形成され、枝管がペットボトルの内部に挿入されるとともに、排水管の各ボトル接続口にペットボトルの口部が螺合され、給水管及び枝管を通してペットボトルに給水することにより、ペットボトルのオーバフロー水が口部から排水管に排出されることを特徴とする請求項１に記載の温水器。
【請求項３】
前記送水管は、枠体内に配列されたペットボトルの段数に対応して複数本配設され、
隣接する一対の送水管において、上流側の排水管の終端と、下流側の給水管の始端とが接続されていることを特徴とする請求項２に記載の温水器。
【請求項４】
前記送水管は、枠体内に配列されたペットボトルの段数に対応して複数本配設され、
各送水管における給水管の始端同士が接続されるとともに、排水管の終端同士が接続されていることを特徴とする請求項２に記載の温水器。
【請求項５】
枠体は所定の受光勾配をもって架台上に設置され、この架台には枠体を支持する脚部が高さ調節可能に備えられて、枠体の受光勾配を調整しうることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の温水器。
【請求項６】
上流側の送水管の始端と給水源との間には、送水管への流路を開閉するとともに該流路に通気可能な開閉弁が設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の温水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽熱を利用した温水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する関心が高まっており、ゴミの分別・削減や、廃品のリサイクル等により環境負荷を低減させることが進められている。例えば、廃品のリサイクルの一環として、使用済みペットボトルを再利用し、ゴミを減量するといったことも行われている。また、電気や水道等の使用量を低減させるための対策も必要とされてきている。
【０００３】
かかる事情のもと、軒先や屋上、屋根の上などの太陽光が照射される場所に、水を貯えたペットボトルを設置して、ボトル内の水を太陽熱によって温める、使用済みペットボトルを利用した温水器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この種の温水器は、角パイプの一面に複数の開口部が設けられ、これらの開口部にアタッチメントを介してペットボトルを装着可能としている。角パイプの一端は、水道等の給水源に接続され、角パイプを経てペットボトル内に給水される。ペットボトル内の水は、太陽熱により温められて温水となり、角パイプの他端から外部に供給される。角パイプとペットボトルとは、アタッチメントに備えられたOリングによって水密性を確保している。
【特許文献１】特開２０００−２８３５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の温水器は、給水源からペットボトルに供給される水の水圧によって、ボトル内で温められた水を角パイプに排出し、再度、角パイプを通って外部へ供給する構成である。したがって、温水の排出時、角パイプ内には給水源からの水とペットボトルから排出される温水とが混在することとなり、乱流を起こすおそれがある。その結果、温水を適切な温度で供給することができず、ペットボトル内や角パイプ内の死水の原因にもなってしまう。
【０００６】
本発明は以上のような事情にかんがみて、ペットボトルの円滑な給排水を可能にするとともに、適切な温度の温水を供給することのできる太陽熱を利用した温水器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、本発明に係る温水器は、太陽熱により水を温めて温水を得る温水器であって、複数本のペットボトルが略箱形状の枠体に配列されるとともに、各ペットボトルが送水管に接続されてなり、送水管を経て給水源からペットボトルに供給された水が太陽熱により温められるとともに、温められた水が送水管を経て外部へ供給されることを特徴としている。
【０００８】
より具体的には、本発明に係る温水器は、送水管が、所定間隔をおいて複数個のボトル接続口が形成され、始端が閉鎖されるとともに終端が開口された排水管と、排水管のボトル接続口に対応する接続口が形成され、終端が閉鎖されるとともに排水管の内側に挿通された給水管と、排水管の各ボトル接続口を通して給水管の各接続口にそれぞれ接続された枝管とからなる。そして、排水管の各ボトル接続口にはペットボトルの口部と螺合可能なねじ部が形成され、枝管がペットボトルの内部に挿入されるとともに、排水管の各ボトル接続口にペットボトルの口部が螺合され、給水管及び枝管を通してペットボトルに給水することにより、ペットボトルのオーバフロー水が口部から排水管に排出されることを特徴としている。
【０００９】
すなわち、複数本のペットボトルへの給水は、給水源から送水管の給水管を通し、各枝管を経て行われる。また、各ペットボトルからの温水等の排出は、ペットボトルの口部から排水管へと行われる。したがって、本発明によれば、ペットボトルへの給水とペットボトルからの排水とが異なる流路で構成されるので、給排水を円滑に行うことができ、温水と水との乱流を起こすとなく効率よく温水を供給することが可能となる。また、各ペットボトルは、排水管のボトル接続口に螺合して接続されているので、使用頻度に応じて適宜ペットボトルを交換することができる。
【００１０】
また、本発明は、前記の構成を有する温水器において、枠体内に配列されたペットボトルの段数に対応して送水管が複数本配設され、隣接する一対の送水管において、上流側の排水管の終端と、下流側の給水管の始端とが接続されていることを特徴としている。
【００１１】
すなわち、ペットボトルに給水された水のオーバフロー水は、排水管へ排出されて次段の給水管へと流れ、次段の給水管から枝管を経て各ペットボトルへ供給される。これにより、全てのペットボトルに十分に給水が行われ、必要量の温水を適切に得ることができる。
【００１２】
あるいは、本発明の温水器は、枠体内に配列されたペットボトルの段数に対応して送水管が複数本配設され、各送水管における給水管の始端同士が接続されるとともに、排水管の終端同士が接続されている構成であってもよい。
【００１３】
すなわち、この構成によれば、給水源からは、他の給水管を介さずにそれぞれの給水管に給水される。また、各段でペットボトルに給水された水のオーバフロー水は、排水管に排出されて合流する。これにより、各ペットボトルへの給水と、各ペットボトルからの排水が、より短い流路で行われることとなり、効率よく温水を得ることができる。
【００１４】
さらに、本発明の温水器は、枠体が所定の受光勾配をもって架台上に設置され、この架台には枠体を支持する脚部が高さ調節可能に備えられて、枠体の受光勾配を調整しうることを特徴としている。
【００１５】
これによれば、太陽光の照射角度に合わせて脚部の高さを適宜調節し、季節に応じて枠体の受光勾配を変更することができる。
【００１６】
また、本発明の温水器は、上流側の送水管の始端と給水源との間に、送水管への流路を開閉するとともに該流路に通気可能な開閉弁が設けられたことを特徴としている。
【００１７】
これにより、送水管に給水後、必要に応じて送水管への流路を閉鎖したり、大気に開放したりすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の温水器によれば、ペットボトルへの給水経路と、ペットボトルからの排水経路とが区別され、ペットボトルに対する給排水を円滑に行うことができるとともに、適切な温度の温水を得ることができる。ペットボトルの使用本数は温水の必要量に応じて増減させればよく、太陽光を受光可能な場所であればどのような場所でも使用できるので自由度が高い。
【００１９】
また、使用済みのペットボトルを有効に活用してゴミの減量を図ることができ、製造コストが抑えられるとともに、温水を得るのに必要となる電力等のエネルギーの使用量を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る温水器の実施の最良の形態について説明する。
【００２１】
まず、本発明の温水器１の基本構成について図１〜図３を参照しつつ説明する。図１は本発明の温水器の基本となる構造を示す部分拡大断面図であり、図２は温水器の構成を示す概略図、図３は温水器の他の構成を示す概略図である。
【００２２】
温水器１は、太陽熱によって水を温めて温水を得る温水器であって、例えば住宅等の建物の屋上や軒先などに設置される。また温水器１は、複数本のペットボトル４を備えて、ぞれぞれのペットボトル４に水道等の適宜の給水源から給水され、各ペットボトル４に太陽光が照射されることによって、ボトル内部の水が温められ、温水として外部へ供給できる仕組みになっている。
【００２３】
温水器１に使用されるペットボトル４は、例えば飲料水等の容器として使用されているポリエチレンテレフタレート製のペットボトルが好ましく、中身の飲料水等を消費した後、外装パッケージを取り外して、内部を洗浄してから使用される。かかるペットボトル４は、口部４１の口径がＪＩＳ規格等によって定められており、いずれも所定の規格寸法で形成されている。
【００２４】
ペットボトル４は送水管３に接続されている。本発明の温水器１において、送水管３は、排水管３１と給水管３２との二重管構造になっており、これに複数本の枝管３３が接続されている。
【００２５】
送水管３の外側の管を構成する排水管３１は、所定間隔をおいて複数個のボトル接続口３１１を備えている。ボトル接続口３１１は、ペットボトル４の口部４１に対応して、排水管３１の外周面から１０〜１５mm程度の突出長さで形成されている。各ボトル接続口３
１１の内周面には、ペットボトル４の口部４１が螺合可能とされるねじ部３１３が形成されている。
【００２６】
給水管３２は、前記の排水管３１の内部に収容されて、送水管３の内側の管を構成している。この給水管３２には、排水管３１の各ボトル接続口３１１に対応する接続口３２１が形成されている。
【００２７】
また、図示するように、給水管３２には、図中矢符にて示される給水方向の終端に止水キャップ３２ａが備えられて、閉鎖状態とされている。一方、排水管３１は、給水方向の始端が閉止部材３４により内側に給水管３２を保持して接続され、閉鎖状態に形成されている。
【００２８】
給水管３２の各接続口３２１には、排水管３１の各ボトル接続口３１１を通して枝管３３が接続されている。枝管３３は、ペットボトル４の口部４１に容易に挿通しうるよう、ペットボトル４の口部４１の内径の１／２程度の外径にて形成されている。
【００２９】
また、枝管３３は、ペットボトル４のボトル長さとほぼ同じ長さで形成され、給水管３２の接続口３２１に接続されて、ペットボトル４の底部近傍まで導入されている。
【００３０】
そして、排水管３１のボトル接続口３１１には、ペットボトル４の口部４１が螺合されるとともに、給水管３２の各接続口３２１に接続された枝管３３が、それぞれペットボトル４の内部に挿入される。ペットボトル４の口部４１には、ボトル接続口３１１の端部に当接して水密性を確保するＯリング３１２が備えられる。
【００３１】
かかる送水管３は、給水源に接続した接続管６０との間に給水栓６１が設けられ、必要に応じて減圧弁６２や三方弁６３等が介在されて適当な水圧の水が供給されうるように接続され、後述の枠体２内に配設される。例えば、給水源として水道を利用する場合、水道水圧よりも、その水が供給されるペットボトル４の耐水圧の方が小さいため、減圧弁６２を設けて適切な水圧で給水できるようにすることが好ましい。
【００３２】
これにより温水器１は、図中矢符にて示されるように、給水管３２へ供給された水が、枝管３３を経てペットボトル４の内部に導水され、各ペットボトル４の内部に貯えられる。そして、各ペットボトル４内において、太陽熱により水が温められて温水となる。また、ペットボトル４のオーバフロー水は、ペットボトル４の口部４１及びボトル接続口３１１を通って排水管３１に排出される仕組みとなっている。
【００３３】
本発明の温水器１は、前記の基本構成のもと、枠体２内に配設される給水管の接続形式や排水管の接続形式により多種の実施形態を有する。例えば図２に示すように、温水器１は、ペットボトル４の必要配列段数に対応して、複数本の送水管３を直列状態に接続して配設されてもよい。
【００３４】
この場合、隣接する送水管３同士を一対とみなせば、給水方向の上流側に位置する排水管３１の終端と、下流側に位置する給水管３２の始端とが接続された状態となっている。
【００３５】
これにより、給水源から減圧弁６２等を経て送水管３に供給された水は、まず給水管３２を通って各枝管３３に供給され、各枝管３３からペットボトル４内に給水される。そして、各ペットボトル４のオーバフロー水は、排水管３１に排出され、排水管３１の内部から次段の給水管３２へ流れる。この次段の給水管３２においても、前記と同様に、各枝管３３を経てペットボトル４に給水され、そのオーバフロー水が排水管３１から次段の給水管３２へ供給されて全てのペットボトル４内に水が貯えられることとなる。
【００３６】
ペットボトル４内に貯えられた水は、各ペットボトル４に照射される太陽光により温められて温水となり、ペットボトル４内へさらに供給される水の水圧によって、ペットボトル４の上部の温水から順に口部４１を通って排水管３１に排出され、給水栓６４を介して外部に送られる。
【００３７】
このとき、ペットボトル４の底部近傍まで枝管３３が導入されているので、ペットボトル４の底部から給水され、ペットボトル４内の温水は押し上げられて、口部４１から排出される。したがって、ペットボトル４内で温水と水とが混ざり合うのを抑えて、スムーズに温水を排出することができる。
【００３８】
また、例えば図３に示すように、温水器１は、ペットボトル４の必要配列段数に対応して、複数本の送水管３を並列状態に接続して配設されてもよい。
【００３９】
この場合には、各送水管３における給水管３２の始端同士が接続されるとともに、排水管３１の終端同士が接続された状態となっている。すなわち、各排水管３１は、始端が閉鎖状態に形成されるとともに、終端が他段の排水管３１の終端と接続される。また、各給水管３２は、始端が他段の給水管３２の始端と連結され、終端が止水キャップ３２ａにより閉鎖状態に形成されている。
【００４０】
これにより、給水源から減圧弁６２等を経て送水管３に供給された水は、複数方向に分かれて各給水管３２に流れ込み、各枝管３３を経てペットボトル４に供給される。そして、各ペットボトル４のオーバフロー水は排水管３１に排出されて、他の排水管３１と合流して外部に排出される。したがって、合流した排水管３１には、ペットボトル４からのオーバフロー水が、他段の給水管３２等を経ずに直接流れ込むことになるので、より効率よく温水を集水して外部に供給することができる。
【００４１】
なお、本発明の温水器１は、前記した２例の送水管３の接続形式に限られず、その他の形態であってもよい。
【実施例１】
【００４２】
次に、本発明の温水器の実施例１について、図４〜図６を参照しつつ説明する。図４は温水器の斜視図、図５は温水器の平面図、図６は温水器の断面図である。
【００４３】
温水器１は、複数本のペットボトル４が略箱形状の枠体２内に配列され、送水管３に接続されて構成されている。枠体２は、例えば発泡ポリスチレンや発泡ポリプロピレンなどの適宜の発泡性樹脂、その他の断熱性及び耐候性に優れた材料によって形成されている。
【００４４】
例示の形態では、温水器１は、１０本のペットボトル４の接続された送水管３が、３段に配列されている。送水管３同士の間隔はペットボトル４の大きさに応じて決定されるが、各ペットボトル４の口部４１とボトル上部とが、次段の各ペットボトル４の底部と重なり合う程度の間隔で配列されることが好ましい。
【００４５】
また、これらの３本の送水管３は枠体２内に、図２で示したような直列状態で連続して配設されている。ペットボトル４への給水は、図中下方の枠体２の端部に位置するペットボトル４から順に行われ、下段の送水管３に接続する全てのペットボトル４に給水された後、そのオーバフロー水が中段の送水管３へ送られて順次各ペットボトル４に給水される。中段の送水管３に接続するペットボトル４のオーバフロー水は、上段の送水管３に送られてペットボトル４に給水され、全てのペットボトル４に給水が完了する。
【００４６】
ペットボトル４が配列された枠体２の天面側は、ビニルシート２４等により被覆されている。これにより、枠体２内の保温性を高めるとともに、太陽光を妨げることなく耐候性を高めることができる。また、使用するペットボトル４は外周面、及び枠体２の内面側は、黒色に着色されていることが好ましく、ペットボトル４内及び枠体２内の集熱・蓄熱効果が高まって、効率よく水を温めることができる。
【００４７】
また、図示するように、枠体２は所定の受光勾配をもって架台５上に設置されている。枠体２内のペットボトル４は、口部４１が水上側に位置するように配列されている。架台５には、枠体２を支持する脚部５１が高さ調節可能に備えられている。
【００４８】
例示の形態では、架台５は断面山形状の鋼材等を用いて直方体状に骨組みされ、一対の脚部５１が立設されて形成されている。各脚部５１は、固定脚部５１１とレール５１３とがＬ字型に形成されて、折り畳み可能な可動脚部５１２を備えている。
【００４９】
固定脚部５１１の上端部には、複数個の取着孔５１１ａが設けられている。そして、固定脚部５１１は、上端部が枠体２の底部に回動可能に取着されている。この固定脚部５１１の枠体２への取着位置により、枠体２の高さを調節し、受光勾配を調整することができる。
【００５０】
可動脚部５１２は、一端が枠体２の底部に回動可能に取着され、他端にローラ５１４が備えられている。この可動脚部５１２は、ローラ５１４をレール５１３上に摺動させてレール５１３の端部まで移動させることで、折り畳み状態から立ち上げた状態に変形させることができ、可動脚部５１２の取着された枠体２の底部を持ち上げることが可能となる。
【００５１】
このような架台５は、ペットボトル４内に給水された水を温めるとき、季節に応じて太陽光の照射角度を考慮し、例えば枠体２が水平面に対して、２０°〜３０°程度の受光勾配となるように設定される。これにより、冬季であれば約４０℃程度、夏季であれば約８０℃程度の温水を得ることができる。
【００５２】
温められた水は、ペットボトル４に給水する水圧を利用してペットボトル４内の水を排出させるほか、かかる給水を行わずに、架台５により枠体２の高さを変更して温水を排出させることもできる。
【００５３】
すなわち、ペットボトル４内の水を温めるときには可動脚部５１２を折り畳み状態としておき、各ペットボトル４が太陽光を受光するのに適した方向・角度に枠体２を設置する。そして、ペットボトル４から温水を排出させるとき、可動脚部５１２をローラ５１４によりレール５１３の端部まで移動させて立設し、枠体２が逆勾配となるように設置する。これにより、ペットボトル４の水上側に位置していた口部４１が水下側に反転し、送水管３の始端に接続された三方弁６３を通気可能に開放して、給水管３２内に大気を流入させると、ペットボトル４内の温水が自ずと排水管３１に排出されて温水を供給することができる。
【００５４】
このような構成の温水器１は、特に、給水設備のない場所で温水が必要な場合に好適である。例えば、災害時やレジャー時など、ペットボトル４内に貯水してキャンピングカー等の自動車の屋根に温水器１を積載し、目的地まで移動させて温水を得られるようにすることもできる。その際、給水による水圧が得られなくても、枠体２が逆勾配となるように調整することで温水の排出が可能となり、温水を排出させるための動力等を別途用意する必要もなく、好適に使用することができる。
【実施例２】
【００５５】
次に、本発明の温水器の実施例２について、図７〜図９を参照しつつ説明する。図７は温水器の斜視図、図８は温水器の正面図、図９は温水器の断面図である。
【００５６】
この温水器１は、前記実施例１の温水器１と異なり、住宅の壁面等に垂直方向に立てた状態で設置される点に特徴があり、その他の構成は前記の温水器１とほぼ同様である。そこで、以下の説明では前記実施例１と異なる部分について詳述し、重複する部分は同符号を用いてその説明を省略する。
【００５７】
温水器１は、断熱性・耐候性を備えた略箱形状の枠体２内に、１２本のペットボトル４が接続された送水管３が６段に配列された構成を有している。これらの６本の送水管３は前記した直列状態又は並列状態で接続して配設されている（図２、図３参照）。各ペットボトル４は、太陽光の受光方向に合わせて送水管３に対して所定角度をもって取り付けられている。
【００５８】
枠体２の表面側はビニルシート２４により被覆されている。このビニルシート２４は、枠体２の上辺に設けられた滑車２１により巻取可能とされるとともに、枠体２側部のガイドレール２２に支持されて上下方向にスライド可能に設けられている。
【００５９】
図示するように、この温水器１は、住宅等のベランダ８の手摺り８１と天井面８２との間に設置されてもよい。この場合、温水器１の下部とベランダ８の手摺り８１とは、手摺り８１に挟着しうる固定部材２６にボルト・ナット等の適宜の止着具２７を用いて緊結され、温水器１の上部と天井面８２とは転倒防止金具２８を用いて安定的に固定されている。このように、温水器１は、屋根上や屋上などに設置することのできない集合住宅にも好適であり、壁面やベランダなどに簡単に設置して温水を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の温水器は、建物の屋上など太陽光の照射可能な場所に設置されて温水を供給するために使用することができる。そして、本発明の温水器で得られる温水は、例えば、住宅等での利用にとどまらず、工場や作業場等での作業者の手洗い用温水としたり、学校や幼稚園等での手洗い用温水及び環境学習教材としての利用や、またキャンピングカー等の自動車に積載して災害時やレジャー時の手洗いやシャワー用温水としたりするなど幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る温水器の基本構造を示す部分拡大断面図である。
【図２】本発明に係る温水器の構成を示す概略図である。
【図３】本発明に係る温水器の他の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の温水器の実施例１の斜視図である。
【図５】図４の温水器の平面図である。
【図６】図４の温水器の断面図である。
【図７】本発明の温水器の実施例２の斜視図である。
【図８】図７の温水器の正面図である。
【図９】図７の温水器の断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１      温水器
２      枠体
３      送水管
３１    排水管
３１１  ボトル接続口
３２    給水管
３２１  接続口
３３    枝管
４      ペットボトル
４１    口部
５      架台
５１    脚部
５１１  固定脚部
５１２  可動脚部
【図１】
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【図２】
2005061670.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005061670.tif 000006
【図５】
2005061670.tif 000007
【図６】
2005061670.tif 000008
【図７】
2005061670.tif 000009
【図８】
2005061670.tif 000010
【図９】
2005061670.tif 000011